El equipo de científicos planetarios de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, dirigido por el estudiante de doctorado Oliver King, utilizó el Very Large Telescope, una de las instalaciones telescópicas más potentes, para mapear las superficies de los satélites.

Las últimas fotografías, tomadas en el Observatorio Europeo Austral en Chile, revelan nuevos detalles sobre los procesos que influyen en la composición química de las enormes lunas. Asimismo, un telescopio captó las características geológicas de los satélites, como las largas líneas que atraviesan la superficie de Europa.

Durante las observaciones fue registrada la luz solar que se reflejaba en las superficies de Europa y Ganímedes en diferentes longitudes de ondas infrarrojas produciendo espectros de reflectancia. Luego, los científicos analizaron los resultados mediante un modelo informático que compara cada espectro observado con los espectros de diferentes sustancias medidas en los laboratorios.

Además, hicieron un mapa de las distribuciones de los diferentes materiales en la superficie, detalló King. Como resultado, el experimento reveló que la corteza de Europa está compuesta principalmente por hielo de agua congelada, al tiempo que se registran otros materiales no helados que contaminan la superficie.

Las zonas heladas incluyen los casquetes polares de Ganímedes y los cráteres. El equipo trazó un mapa para ver cómo varía el tamaño de los granos de hielo a lo largo de la superficie lunar y las posibles distribuciones de una variedad de sales diferentes, algunas de las cuales pueden originarse en la propia luna.

De acuerdo con King, el potente telescopio permitió realizar un mapeo detallado de Europa y Ganímedes, observando características con menos de 150 km de diámetro, todo ello a distancias que superan los 600 millones de kilómetros de la Tierra.

“Hasta ahora, el mapeo a esta escala tan fina sólo era posible enviando naves espaciales hasta Júpiter para observar las lunas de cerca”, agregó el experto.

Según el sitio web, Europa y Ganímedes, dos de los 79 satélites naturales que orbitan a Júpiter, son futuros destinos para misiones espaciales, a principios de la década de 2030. El satélite Europa tiene un tamaño similar a la Luna, que pertenece a la Tierra, mientras que Ganímedes es la mayor luna de todo el Sistema Solar, reportó RT.

“Si queremos encontrar planetas con condiciones adecuadas para la vida, tal como las conocemos, tendremos que buscar planetas rocosos del tamaño aproximado de la Tierra, dentro de las zonas habitables alrededor de estrellas más viejas similares al Sol”, explicó el principal autor del artículo, Kevin Wagner, un becario del programa Hubble de la NASA que trabaja en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.

Así, el equipo ya usó el Very Large Telescope (VLT, Telescopio Muy Grande) en Chile para detectar un exoplaneta potencialmente habitable apodado ‘C1’ en el sistema de estrellas triple Alfa Centauri, situado a 4,4 años luz de la Tierra. Los científicos sugieren que el C1 podría ser un planeta de un tamaño entre el de Neptuno y Saturno y que su distancia hasta Alfa Centauri A es similar a la distancia que separa a la Tierra y el Sol. El equipo publicó en YouTube un video sobre esta investigación titulado ‘Imaging Habitable-Zone Exoplanets Around Alpha Centauri’, que se puede traducir como ‘crear imágenes de exoplanetas en la zona habitable alrededor de Alfa Centauri’.

Alfa Centauri consta de dos estrellas (llamadas Alfa Centauri A y B), que son similares al Sol en tamaño y edad y se orbitan entre sí como un sistema binario. Una tercera estrella, Alfa Centauri C, más conocida como Proxima Centauri, es una enana roja mucho más pequeña y orbita alrededor de las otras dos a gran distancia. Los investigadores emplearon en su trabajo lo que llamaron ‘espejo telescópico secundario adaptativo’, un instrumento que puede corregir la distorsión que ejerce sobre la luz la atmósfera de la Tierra. Además, se utilizó una máscara de bloqueo de la luz de las estrellas llamada coronógrafo, optimizada para bloquear la luz de una de las estrellas a la vez. Finalmente, el equipo desarrolló una técnica completamente nueva que permite observar simultáneamente las zonas potencialmente habitables de ambas estrellas alternando entre Alfa Centauri A y Alfa Centauri B muy rápidamente, cada décima de segundo.

Según Wagner, el método descrito en el artículo, publicado el 10 de febrero en la revista ‘Nature Communications’, proporciona una mejora de más de diez veces sobre las capacidades existentes de observación, ya que las longitudes de onda infrarrojas de menos de 10 micrones que se han usado en otros estudios son inferiores al rango de longitudes de ondas donde esos planetas brillan más. Sin embargo, los autores del estudio afirman que, hasta que no se lleve a cabo una verificación, todavía no se puede descartar la posibilidad de que lo que creen que es el C1 sea en realidad algo ‘generado’ por el propio instrumento de observación.

Los primeros indicios del planeta rocoso Próxima b se encontraron en 2016 mediante el telescopio HARPS del Observatorio Europeo Austral (ESO), pero la última investigación se basó en los datos del nuevo espectrógrafo ESPRESSO, que tiene el triple de precisión, lo que permite calcular con mayor exactitud sus características. Los investigadores señalaron que el exoplaneta tiene una masa de 1,17 veces la de nuestro planeta, orbita a su estrella cada 11,2 días, y confirmaron que se encuentra en la zona habitable de su estrella. Las nuevas mediciones revelaron que aunque Próxima b está unas 20 veces más cerca de su estrella que la Tierra del Sol, recibe aproximadamente la misma cantidad de energía, recoge ‘Science Daily’.

Proxima Centauri b is observationally confirmed with ESPRESSO! This is our closest star, very big news! https://t.co/5X2atRw0yh

— David Kipping (@david_kipping) May 26, 2020

Los científicos estiman que la temperatura en la superficie de Próxima b podría oscilar entre los -90 y 30 grados centígrados. Una temperatura así sugiere que en la superficie del planeta se podría encontrar agua líquida, si se llega a comprobar su presencia. Además, es un buen indicio para una posible existencia de formas de vida. El equipo de científicos considera que determinar medidas más precisas de Próxima b es un gran paso en la búsqueda de vida en exoplanetas. “Estamos muy contentos de que ESPRESSO pueda producir mediciones aún mejores, y es gratificante y solo una recompensa por el trabajo en equipo que duró casi 10 años”, señaló Francesco Pepe, líder del equipo de investigación. ESPRESSO es un espectrógrafo de fabricación suiza instalado en el Very Large Telescope de Chile.

Por su parte, Alejandro Suárez Mascareño, autor principal del artículo, sostiene que confirmar la existencia de Próxima b fue “una tarea importante”, y que se trata de “uno de los planetas más interesantes conocidos en el vecindario solar”. Aunque Próxima b es un candidato ideal para la investigación de biomarcadores, los científicos están conscientes de que todavía queda un largo camino por recorrer antes de poder sugerir que la vida ha podido desarrollarse en la superficie del planeta. Uno de los inconvenientes es que la estrella Próxima Centauri es una enana roja activa que bombardea su planeta con altos niveles de rayos X, aproximadamente 400 veces más que la Tierra.

“Se podría decir que en este planeta llueve por la noche, solo que lo que llueve es hierro”, dijo David Ehrenreich, profesor de la Universidad de Ginebra, en Suiza, quien dirigió el estudio. Este exoplaneta se mueve a una gran velocidad alrededor de su astro, de manera que su año dura solo 1,8 días terrestres.

Pero resulta que el ‘WASP-76b’ tarda tanto tiempo en completar una órbita como en girar alrededor de su eje, y eso tiene como consecuencia que solo muestre un lado a su estrella, mientras que su otro lado permanece perpetuamente a oscuras.

Al recibir constantemente el calor de su estrella, el lado ‘diurno’ del planeta experimenta temperaturas que suben por encima de los 2.400 grados Celsius, lo que hace que las moléculas se separen en átomos y metales como el hierro se evaporen a la atmósfera. En el lado nocturno las temperaturas descienden a mínimas de unos 1.500 grados Celsius. Esta diferencia térmica extrema provoca fuertes vientos que llevan el vapor de hierro del lado diurno, ultracaliente, al lado nocturno, más frío, donde el vapor se condensa en gotas de hierro, explican los científicos.

“Las observaciones muestran que el vapor de hierro es abundante en la atmósfera del lado caluroso del WASP-76b. Una fracción de este hierro se inyecta en el lado nocturno debido a la rotación del planeta y los vientos atmosféricos. Allí, el hierro encuentra ambientes mucho más fríos, se condensa y llueve”, explica la astrofísica española María Rosa Zapatero Osorio, del Centro de Astrobiología de Madrid, y presidenta del equipo científico de ESPRESSO.

Algún día, y como todas las supergigantes rojas, Betelgeuse estallará en una supernova. Pero, ¿podría esta reciente atenuación ser signo de que el astro —que es unas 1.400 veces más grande en diámetro que nuestro Sol— ya está próximo a explotar? Los científicos creen que los próximos días serán cruciales para verificar esta posibilidad y, mientras tanto, explican los escenarios más probables sobre lo que puede estar sucediendo con la estrella.

Diving into the surface of #Betelgeuse
(@ESO /Kervella/Montargès et al.,DSS2/Pantin/Risinger/Calçada) pic.twitter.com/lQpOTTUwSM

— Luis Calçada (@_Luis_Calcada) February 14, 2020

A principios del mes, astrónomos de la Universidad de Villanova (EE.UU.) publicaron una actualización sobre la estrella, informando que en septiembre era aproximadamente 2,5 veces más brillante de lo que es ahora. “Las observaciones fotométricas más recientes indican que Betelgeuse es actualmente la menos luminosa y la más fría que se haya medido en nuestros 25 años de fotometría”, escribieron los científicos en el portal ‘The Astronomer’s Telegram’.

Estas observaciones llevaron a los investigadores a pensar que la estrella podría estar a punto de explotar. No obstante, el cambio en su brillo podría deberse también a un estallido de polvo estelar de sus propias capas exteriores frías, o a algo completamente diferente.

Betelgeuse es una estrella variable, por lo que su brillo tiene diferentes ciclos, ascendentes y descendentes. Cuando se juntan los mínimos de cada ciclo, el astro podría verse excepcionalmente débil, como ahora, pero se iluminaría poco después.

Su período de pulsación actual terminará el próximo 21 de febrero, cuando se espera que se registre el brillo mínimo de la estrella. Actualmente, la supergigante parece ser más tenue de lo que debería ser durante una pulsación y esto podría significar que hay múltiples factores en juego. Pero los científicos sostienen que si Betelgeuse comienza a recuperar su brillo después de esta fecha, en realidad podría tratarse de una pulsación y la vida de la estrella por ahora no correría peligro. El pasado viernes se conoció una nueva fotografía de la inusual disminución en el brillo en la superficie de Betelgeuse captada por un equipo internacional de astrónomos y publicada por el Observatorio Europeo Austral (ESO).

La imagen, obtenida como resultado de observaciones realizadas con el Very Large Telescope (VLT) de la ESO instalado en Chile, se hizo a finales del año pasado con el instrumento SPHERE. Al compararla con otra captada por el mismo aparato a principios de 2019, los científicos obtuvieron la evidencia de que la estrella ha cambiado tanto en el brillo como en su forma.

“Los dos escenarios que estamos barajando son un enfriamiento de la superficie debido a una actividad estelar excepcional o una eyección de polvo hacia nosotros”, explicó Miguel Montargès, astrónomo de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), que al mismo tiempo no excluye la posibilidad de que el equipo “todavía pueda llevarse alguna sorpresa”, ya que el comportamiento de las supergigantes rojas no está completamente estudiado.

Con la ayuda del ‘Very Large Telescope’ (VLT, por sus siglas en inglés) del ‘Observatorio Europeo Austral (ESO)’, un equipo internacional de científicos liderados por el astrónomo Emanuele Paolo Farina, del Instituto Max Planck de Astronomía de Heidelberg (Alemania), pudo observar reservorios de gas frío alrededor de algunas de las primeras galaxias del universo, y concluir que esos halos de gas son el alimento “perfecto” para los agujeros negros supermasivos que se escondían en su interior.

“Ahora podemos demostrar, por primera vez, que las galaxias primordiales tienen suficiente comida en sus entornos para sostener tanto el crecimiento de agujeros negros supermasivos como la formación de estrellas vigorosas”, dijo Farina en un comunicado . “Esto agrega una pieza fundamental al rompecabezas que los astrónomos están construyendo para imaginar cómo se formaron las estructuras cósmicas hace más de 12.000 millones de años”. Asimismo, añadió que este hallazgo podría explicar cómo estos monstruos cósmicos crecieron tan rápido durante las primeras etapas de la formación del universo, conocidas como el Amanecer Cósmico.

“La presencia de estos primeros monstruos, con masas de varios miles de millones de veces superiores a la de nuestro Sol, es un gran misterio”, explicó Farina, ya que en los estudios anteriores no se habían detectado “alimentos para agujeros negros” en cantidades lo suficientemente grandes como para explicar su rápido crecimiento. Esta vez, Farina y sus colegas utilizaron el instrumento llamado Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE, por sus siglas en inglés), instalado en el VLT, para estudiar cuásares, objetos extremadamente brillantes y alimentados por agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de galaxias masivas.

Los investigadores estudiaron 31 cuásares, y los vieron tal y como eran en un momento en que el universo solo tenía unos 870 millones de años de edad. De esa manera descubrieron que 12 de los cuásares estudiados estaban rodeados por enormes halos de frío y denso gas de hidrógeno, que se extienden a 100.000 años luz desde los agujeros negros centrales y estaban estrechamente unidos a las galaxias, lo que les permitía ser “la fuente de alimento perfecto” para mantener tanto el crecimiento de esos agujeros como la intensa formación estelar.

Gracias la cámara infrarroja HAWK-I del Very Large Telescope (VLT) del ‘Observatorio Europeo Austral’, ubicado en el desierto chileno de Atacama, se ha podido observar detalladamente, a través de las nubes de polvo cósmico de la zona central de nuestra galaxia, revelando el proceso de formación de estrellas en esa área. Los investigadores sugieren que la formación de estrellas no ha sido continua, por el contrario señalan que el 80% de ellas se formaron en el pasado remoto de la Vía Láctea, entre 8.000 y 13.500 millones de años atrás. Tras otros 6.000 millones de años apenas nacieron estrellas.

Sin embargo, este periodo de improductividad llegó a su fin con la aparición de una intensa explosión de formación de estrellas hace unos 1.000 millones de años. “Este estallido de actividad, que debió dar como resultado la explosión de más de 100.000 supernovas, fue probablemente uno de los eventos más energéticos en toda la historia de la Vía Láctea”, sostiene Francisco Nogueras-Lara, del Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania) y líder del estudio.

En este tipo de explosiones de formación estelar nacen muchas estrellas masivas, que tienen una existencia breve: queman su combustible, el hidrógeno nuclear, mucho más rápido que las estrellas de menor masa y culminan su vida con violentas explosiones de supernova. Los resultados de las observaciones han sido publicados en la revista Nature Astronomy.

El objeto, denominado Holm 15A*, es uno de los agujeros negro más masivos de los que se tenga conocimiento y el más grande de los descubiertos mediante el seguimiento de los movimientos de las estrellas alrededor del mismo.

Los autores del trabajo —publicado en julio pasado en el portal arXiv— corrigieron de esta manera los cálculos de otros astrofísicos que estimaban en base a observaciones indirectas la presencia en esa galaxia de un agujero negro con una masa de 310 veces superior a la del Sol.

“Usamos modelos de Schwarzschild axisimétricos basados en órbitas para analizar la cinemática estelar de Holm 15A desde nuevas observaciones espectrales de alta resolución y de campo amplio”, escriben los investigadores, detallando que las mismas fueron obtenidas gracias al instrumento MUSE, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) del observatorio de Paranal, en Chile.

“Este es el agujero negro más masivo [descubierto] con detección dinámica directa en el universo local”, añaden. De acuerdo con su modelo, el agujero negro se ajusta a una colisión entre dos galaxias de tipo temprano y vaciadas en sus centros, es decir, aquellas que, a juzgar por la cantidad de estrellas en sus regiones exteriores, poseen poca densidad estelar en el núcleo.

Los científicos esperan realizar una mayor investigación sobre el tema para determinar la manera exacta en que surgió el Holm 15A*, lo cual, a su vez, podría ser de gran ayuda para comprender el mencionado tipo de fusión de galaxias y anticipando así el descubrimiento de nuevos agujeros negros supermasivos.

Los anillos de Urano fueron descubiertos en 1977 y, a diferencia de los de su vecino Saturno, son muy pequeños y tenues. El más ancho de ellos mide solo de 20 a 100 kilómetros.

“Son extremadamente estrechos en comparación con los anillos de Saturno. El más ancho, el anillo Épsilon, varía de 20 a 100 kilómetros de ancho, mientras que los de Saturno tienen cientos o decenas de miles de kilómetros de ancho”, explica Edward Molter, de la ‘Universidad de Berkeley’.

Por lo tanto, fue bastante inesperado para los investigadores que los anillos aparecieran en imágenes térmicas que los astrónomos tomaron para explorar la estructura de temperatura de la atmósfera de Urano.

“Nos sorprendió ver los anillos saltar claramente cuando redujimos los datos por primera vez”, confesó el astrónomo Leigh Fletcher, de la Universidad de Leicester (Reino Unido).

Dado que se trataba de una imagen térmica, por primera vez el equipo pudo conocer la temperatura de los anillos: tan solo 77 grados Kelvin (menos 320 dragos Fahrenheit o menos 195 grados Celsius), lo que equivale al punto de ebullición del nitrógeno líquido a la presión atmosférica estándar.

“La temperatura observada es más alta de lo esperado para las partículas de anillo de rotación rápida”, algo que puede significar “la baja inercia térmica de las partículas de anillo” o la lenta velocidad de su rotación, de acuerdo con los resultados del estudio, publicados en ‘The Astronomical Journal’.

El objeto celeste, designado HR 8799, es conocido desde el año 2010, cuando fue descubierto por su tránsito sobre el astro al que orbita. Se encuentra en la constelación de Pegaso, a una distancia de 129 años luz de la Tierra. Esta vez se pudo estimar también que tiene una atmósfera tormentosa, compuesta de hierro y silicatos.

El novedoso método de observación combina las señales luminosas registradas por cuatro telescopios diferentes. Esto permitió a los científicos analizar directamente el exoplaneta y les proporcionó datos 10 veces más detallados que los obtenidos en registros anteriores.ancia de 129 años luz de la Tierra. Esta vez se pudo estimar también que tiene una atmósfera tormentosa, compuesta de hierro y silicatos.

Un artículo del grupo, que la revista Astronomy & Astrophysics ha publicado este 27 de marzo, especifica que todas las observaciones se llevaron a cabo durante un mismo día (el 28) de agosto del 2018. La imagen del exoplaneta estuvo siendo registrada simultáneamente por las cuatro unidades del sistema de telescopios VLT del Observatorio Europeo del Sur (ESO), con sede en Chile.

Los datos recogidos fueron procesados por un interferómetro, que separa los haces de luz que recorren trayectorias ópticas distintas y mide con alta precisión las longitudes de ondas, y luego por una herramienta combinadora de haces, denominada Gravity. Este método supone que cada objeto “es observado por separado interferómetricamente, pero una telemetría láser muy precisa monitorea constantemente la trayectoria óptica diferencial entre dos objetos”, explica el artículo.

El comunicado difundido al respecto por el ESO recoge un comentario de Sylvestre Lacour, profesor de la Sorbona y del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, quien encabezó el equipo. “Nuestras observaciones apuntan a una bola de gas iluminada desde el interior, con rayos de luz cálida que se arremolinan en medio de unas tormentosas nubes oscuras”.

El científico destacó también una fuerte convección, en las nubes, de partículas de silicato y hierro, que se desagregan y caen hacia el interior. En su estimación, el gigantesco planeta  experimenta complejos procesos físicos y químicos en su atmósfera dinámica.